2027届高考物理一轮复习专题训练 电学实验
2026-08-09
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2份
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68页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 恒定电流 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 福建省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 40.39 MB |
| 发布时间 | 2026-08-09 |
| 更新时间 | 2026-08-09 |
| 作者 | 银杏飘落1130 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-08-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59139763.html |
| 价格 | 1.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以仪器使用-电路设计-量值测量为主线,系统整合读数规则、电路选择、误差分析等方法,通过科学推理与模型建构,构建电学实验完整解题体系。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|常见仪器读数|6题|游标卡尺/螺旋测微器读数公式、电表估读规则|从仪器原理到读数规范,形成工具使用认知链|
|测量未知电阻|3题|电流表内外接选择、滑动变阻器限流/分压接法|基于电路模型,通过误差分析推导测量方案|
|伏安特性曲线|2题|分压电路控制、图像分析电阻变化规律|结合非线性元件特性,培养科学探究与数据处理能力|
|电阻率测量|5题|电阻-长度关系、图像斜率求电阻率|整合电阻测量与几何量测量,构建量值关联模型|
|多用电表使用|7题|欧姆调零步骤、挡位选择与读数方法|从仪器结构到多量测量,强化操作规范性与科学态度|
|电动势和内阻测量|7题|伏安法/电阻箱法误差分析、图像法数据处理|基于闭合电路欧姆定律,通过证据推导物理量关系|
内容正文:
一轮复习专题——电学实验
目 录
题型一、常见仪器读数 2
题型二、测量未知电阻 6
题型三、测量小灯泡的伏安特性曲线 9
题型四、电阻率的测量 13
题型五、多用电表的使用 21
题型六、电源电动势和内阻的测量 31
目标一、仪器的读数
1. 游标卡尺和螺旋测微器的读数
游标卡尺(不估读)
(1)读数:测量值=主尺读数(mm)+精度×游标尺上对齐刻线数值(mm).
(2)常用精确度:10分度游标,精度0.1 mm;
20分度游标,精度0.05 mm;
50分度游标,精度0.02 mm
螺旋测微器(需估读)
测量值=固定刻度+可动刻度(带估读值)×0.01 mm
【方法技巧】游标卡尺和螺旋测微器读数时应注意的问题
(1)10分度的游标卡尺,以mm为单位,小数点后只有1位。20分度和50分度的游标卡尺以mm为单位,小数点后有2位。
(2)游标卡尺在读数时先读主尺数据,再读游标尺数据,最后两数相加.游标卡尺读数不估读.
(3)不要把游标尺的边缘当成零刻线,从而把主尺的刻度读错(如第1题和第2题中游标卡尺的读数,看清“零”刻度线).
2. 电压表和电流表
量程
精确度
读数规则
电流表0~3 A
0.1 A
与刻度尺一样,采用估读,读数规则较简单,只需要精确值后加一估读数即可
电压表0~3 V
0.1 V
电流表0~0.6 A
0.02 A
估读位与最小刻度在同一位,采用估读
电压表0~15 V
0.5 V
估读位与最小刻度在同一位,采用估读
题型一、常见仪器读数
1. (2025·湖北荆州·模拟预测)用游标卡尺测量某一金属丝长度时的读数如图所示,此读数为___________mm。
【答案】50.15
【难度】0.65
【知识点】游标卡尺的使用与读数
【详解】游标卡尺的主尺读数为,精度为 ,则卡尺读数为
2. (24-25高三·全国·一轮复习)(1)如图甲所示的游标卡尺,游标尺49mm长50等分,它的读数为______mm。
(2)使用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图乙所示,则金属丝的直径是______mm。
【答案】(1)3.14(2)1.150(1.149∼1.151均可)
【难度】0.85
【知识点】螺旋测微器的读数、游标卡尺的使用与读数
【详解】(1)根据游标卡尺的读数规则可知整毫米是,不足1毫米数是,则读数为
(2)根据螺旋测微器的读数规则可知固定刻度示数为1.0mm,不足半毫米的从可动刻度上读,其示数为15.0,故金属丝的直径为
3. (2025·福建厦门·三模)(1)利用螺旋测微器和游标卡尺分别测量金属棒的直径和长度,测量结果分别如图(a)和(b)所示,则该金属棒的直径d= __________mm,金属棒的长度为L= __________cm。
(2)用多用电表粗测金属棒的阻值:将多用电表的功能旋钮调至“×100Ω”挡并进行一系列正确操作后,指针静止时如图(c)所示,则金属棒的阻值约为 ________Ω。
【答案】(1) 1.847/1.848/1.849 5.015(2)700
【难度】0.94
【知识点】螺旋测微器的读数、游标卡尺的使用与读数、用多用电表测量电学中的物理量
【详解】(1)[1]螺旋测微器的精确度为0.01mm,读数为1.5mm+34.8×0.01mm=1.848mm
[2]游标卡尺的精确度为0.05mm,读数为50mm+3×0.05mm=5.015cm
(2)指针指在7的位置,读数
4.
(23-24高三上·福建莆田·阶段检测)用螺旋测微器测出其某直径如图甲所示,该读数为_______;用游标卡尺测量小钢珠直径d时如图乙所示,则___________。
【答案】 1.850/1.849/1.851 0.940
【难度】0.85
【知识点】螺旋测微器的读数、游标卡尺的使用与读数
【详解】[1]根据螺旋测微器原理可得直径为
[2]根据游标卡尺读数原理可得
5. (23-24高三上·广东湛江·阶段检测)下图是电表的刻度盘。若当时使用的是甲表盘的0-3V量程,那么电表读数为______;若使用的是乙表盘的0-0.6A量程,那么电表读数为______。
【答案】 1.44V(1.44~1.46V) 0.32A
【难度】0.94
【知识点】电流表与电压表的读数
【详解】[1]当时使用的是该表的0-3V量程,由图示表盘可知其分度值为0.1V,示数为1.44V;
[2]当时使用的是该表的0-0.6A量程,由图示表盘可知其分度值为0.02A,那么电表读数为0.32A。
6. (23-24高二上·湖北宜昌·阶段检测)某同学用螺旋测微器测圆柱体的直径时,示数如图甲所示,此示数为___________ mm;用游标卡尺测量某物体的厚度时,示数如图乙所示,此示数为___________ cm。 电压表的读数为___________ V;电流表的读数为___________ A。
【答案】 7.520/7.521/7.519 2.060 2.60 0.52
【难度】0.94
【知识点】螺旋测微器的读数、游标卡尺的使用与读数、电流表与电压表的读数
【详解】[1]螺旋测微器读数=固定刻度数+可动刻度数;本题固定刻度数为7.5mm,可动刻度数为0.02mm,故读数为7.520mm。
[2]游标卡尺主尺读数为20mm,游标尺第12条对齐,本游标卡尺精度为0.05mm,故读数为。
[3]电压表最小刻度为0.1V,则读数为2.60V;
[4]电流表最小刻度为0.02A,读数为0.52A。
【点睛】本题考查螺旋测微器、游标卡尺、电压电流表的读数规则。10分度需估读到精度下一位,其余分度只需本位估读。
目标二、电表和滑动变阻器的接法
1、 电流表内外接
比较项目
电流表内接法
电流表外接法
电路
误差原因
由于电流表内阻的分压作用,电压表测量值偏大
由于电压表内阻的分流作用,电流表测量值偏大
测量结果
R测==RA+Rx>Rx
电阻的测量值大于真实值
R测==Rx<Rx
电阻的测量值小于真实值
适用条件
Rx≫RA,大电阻
Rx≪RV,小电阻
方式
内容
限流接法
分压接法
对比说明
两种接法电路图
串、并联关系不同
负载R上电压调节范围
≤U≤E
0≤U≤E
分压电路调节范围大
闭合S前触头位置
b端:滑阻接入电阻最大
a端:待测部分电压为零
都是为了保护电路元件
实物连接
一上一下
一上两下
分压接法滑阻全部接入电路
2、 滑动变阻器的接法选择
题型二、测量未知电阻
7. (25-26高三上·福建漳州·开学考试)在伏安法测电阻的实验中,提供以下实验器材:电源(电动势约6V,内阻约1Ω),待测电阻Rx(阻值约5Ω),电压表V(量程3V,内阻约3kΩ),电流表A(量程0.6A,内阻约1Ω),滑动变阻器(最大阻值20Ω),开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干。某同学利用上述实验器材设计如图甲所示的测量电路。
回答下列问题:
(1)为保护电路,闭合开关S1前,滑动变阻器的滑片P应置于__________(填“a”或“b”)端;
(2)实验时,为使待测电阻的测量值更接近真实值,需将S2拨向__________(填“c”或“d”),则测量值__________(填“大于”或“小于”)真实值;
(3)若已知电流表的内阻为1.2Ω,应将S2拨向d。某次测量时,电压表示数如图乙所示,其读数为__________V,电流表的示数为0.40A,则Rx=__________Ω。
【答案】(1)b(2) c 小于(3) 2.20 4.3
【难度】0.65
【知识点】伏安法测量未知电阻
【详解】(1)滑动变阻器采用限流式接入电路,开关闭合前,滑片应滑到b端,使滑动变阻器接入电路阻值最大,保护电路;
(2)[1]根据题意可知
即待测电阻阻值较小,所以电流表应采用外接法,开关应拨向c端;
[2]电流表采用外接法时,电压表测量准确,但电流表测量值偏大,所以电阻测量值偏小,即测量值小于真实值;
(3)[1]由图可知,电压表每一小格为0.1V,所以电压表读数为2.20V;
[2]根据欧姆定律可得
8. (25-26高三上·福建·开学考试)小明同学进行伏安法测电阻实验,为了消除电压表、电流表内阻对测量电阻造成的误差,设计了如图甲所示的测量电路。
(1)已知被测电阻的阻值约为几百欧,实验室有两个滑动变阻器:滑动变阻器a(0~10Ω,允许最大电流5A)、滑动变阻器b(0~1kΩ,允许最大电流0.5A),则滑动变阻器应该选择______(选填“a”或“b”);
(2)闭合开关,开关接1,调节和,读出电压表和电流表的读数,电压表读数如图乙所示,则该读数为______V;
(3)保持不变,开关接2,调节,读出此时的电压表和电流表读数;
(4)被测电阻的阻值为______(用“、”表示)。
【答案】 a 2.50
【难度】0.65
【知识点】伏安法测量未知电阻
【详解】[1]由于滑动变阻器采用了分压式接法,为实验调节方便,应当选择较小的,则滑动变阻器应选a;
[2]根据图乙可知,电压表接了3V的挡位,则读数为2.50V;
[3]开关接1时,根据欧姆定律可得,开关接2时,根据欧姆定律可得,联立可得
9.
(2026·福建福州·模拟预测)某实验小组,利用如图甲的电路研究某型号热敏电阻的特性。实验室提供的器材有:
A.直流电源(,内阻不计)
B.电压表V(量程0~3V,内阻)两个;
C.热敏电阻
D.滑动变阻器(最大阻值为)
E.定值电阻R若干
(1)为了测量热敏电阻阻值,电压表量程需扩充到6V,此时需要__________(选填“串联”或“并联”)的定值电阻__________,将电压表改装成和;
(2)定值电阻应选择__________(选填“”或“”)
(3)开关闭合前,滑动变阻器的滑动触头应置于最__________(选填“左”或“右”)端;
(4)通过多次实验,得出热敏电阻的阻值随温度变化的规律图像如图乙所示,某次实验时,图甲中的电压表、的示数(改装前)分别为1.50V、2.10V,则热敏电阻所处环境的温度约为__________℃;
(5)实验小组同学利用该热敏电阻和电磁开关设计了自动加热装置,电磁开关可等效为定值电阻,通过电磁开关的电流小于某一值时加热电路的开关闭合。当加热装置温度低于60℃时,加热电路开始工作,则图丙电路图中两端接线应该接在__________(选填“12”或“13”)。
【答案】(1) 串联 10000(2)(3)左(4)30/31(5)
【难度】0.65
【知识点】滑动变阻器的分压接法、灵敏电流计改装成电压表、利用双伏法测量电阻、温度传感器
【详解】(1)[1]电压表扩大量程需要串联分压电阻。
[2]原电压表内阻,满偏电压,改装后量程,由串联电路规律,代入得
(2)由图乙可知,热敏电阻阻值为千欧级别,为了减小测量误差,定值电阻应选同数量级的,若选误差过大。
(3)图甲为分压式接法,开关闭合前,应使待测支路电压为0,保护电路,因此滑动触头应置于最左端,此时待测支路两端电压为0。
(4)改装后电压表量程扩大为原来的2倍,因此实际电压,,根据串联规律电流相等可得,解得,对照图乙,对应温度约为
(5)由图乙可知,温度越低,阻值越大;题目要求温度低于(大)时,通过电磁开关的电流小于阈值,加热开关闭合。若接在之间,越大,电路总电阻越大,总电流(电磁开关的电流)越小,满足要求;若接,越大电磁开关分压越大,则电流越大,不符合要求,因此接。
【点睛】
题型三、测量小灯泡的伏安特性曲线
10. (25-26高三下·福建泉州·期中)为探究一半导体元件D的阻值随电流的变化规律,某同学设计了如图甲所示电路,并已连接好部分导线。
(1)要求元件两端电压从零开始增大,用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整。
(2)某次测量时,电压表的示数如图乙所示,则此时D两端的电压为________V。
(3)利用实验数据描绘出D的图线如图丙所示。根据图线可得,元件D的阻值随电流的变化规律为________。
(4)若把两个相同的元件D串联后直接接入电动势为4.0V、内阻为的电源两端,则每个元件的电功率约为________W。
【答案】(1)(2)1.20(3)D的阻值随电流的增大而减小(4)0.99
【难度】0.61
【知识点】描绘小灯泡的伏安特性曲线、利用电源的U-I图像求解可变电阻的实际功率
【详解】(1)要求元件两端电压从零开始增大,滑动变阻器必须采用分压式接法
(2)电压表选用量程,分度值为。读数为。
(3)由欧姆定律可知,图线上某点与原点连线的斜率表示电阻。观察图丙,随着电流增大,图线上某点与原点连线的斜率逐渐减小,说明元件D的阻值随电流的增大而减小。
(4)设每个元件两端电压为,流过的电流为。两个元件串联,总电压为。根据闭合电路欧姆定律有,代入数据整理得,在图丙中作出直线
直线与元件D的曲线交点约为,每个元件的电功率
11.
(24-25高三下·福建·阶段检测)随着技术创新和产业升级,我国新能源汽车强势崛起实现“换道超车”,新能源汽车对温度控制有非常高的要求,控制温度时经常要用到热敏电阻。物理实验小组找到两个热敏电阻,一个是PTC热敏电阻,其电阻值随温度的升高而增大;另一个是NTC热敏电阻,其电阻值随温度的升高而减小。该实验小组想利用下列器材来探究这两个热敏电阻(常温下阻值约为)的电学特性及作用。
A.电源(电动势,内阻可忽略)
B.电流表(满偏电流,内阻)
C.电流表(量程,内阻约为)
D.滑动变阻器(最大阻值为)
E.滑动变阻器(最大阻值为)
F.定值电阻
G.单刀单掷开关、单刀双掷开关各一个、导线若干
(1)若要求热敏电阻两端的电压可以从零开始比较方便地进行调节,应选择接入电路中的滑动变阻器为___________(填器材前的字母),请在图甲中将电路图补充完整___________。
(2)物理实验小组用表示电流表的示数,表示电流表的示数,通过实验画出两个热敏电阻接入电路时的图线如图乙中所示。若将图线所代表的元件直接接在一个电动势,内阻的电源两端,则该元件的实际功率为___________W。(结果保留2位有效数字)。
(3)在汽车电路中常用热敏电阻与其他元件串联起来接入电路,用于防止其他元件两端的电压过大,从而保护电路和设备,你认为应该选用___________(填“PTC”或“NTC”)热敏电阻,请简述该热敏电阻防止电压过大的原因:___________。
【答案】(1) D (2)2.5/2.4/2.6(3) PTC 在汽车电路中,当温度升高,PTC热敏电阻的电阻会增大,由串联分压可知,可以防止其他元件两端的电压过大,从而保护电路和设备
【难度】0.65
【知识点】描绘小灯泡的伏安特性曲线、热敏电阻
【详解】(1)[1][2]因为要求热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大,所以滑动变阻器采用分压接法,为了便于调节,应选用阻值较小的滑动变阻器D;完整电路图如图所示
(2)由测量电路,可知热敏电阻电压为,热敏电阻的电流为,把图像转换为图像,并做出电动势,内阻的电源的图线,如图所示
图像中电源的图线与图线b的交点坐标的乘积为该元件的实际功率,则有
(3)[1][2]在汽车电路中,当温度升高,PTC热敏电阻的电阻会增大,由串联分压可知,可以防止其他元件两端的电压过大,从而保护电路和设备。所以应该选用PTC热敏电阻。
题型四、电阻率的测量
12.
(2026·福建·模拟预测)某同学要测量金属丝的电阻率,设计了如图甲所示的电路。图中是金属丝,为线夹,电压表V(量程为,内阻约)、电流表(量程为,内阻约),电阻箱(阻值范围为)。电源电动势为,测得金属丝的直径为。
(1)闭合开关前将电阻箱接入电路的电阻调到最大,线夹移至点,闭合开关,调节电阻箱,使电流表的指针偏转较大,这时电流表的指针所指的位置如图乙所示,则这时干路中的电流________;记录这时电压表的示数,测出、间的距离;
(2)多次改变线夹的位置重复实验,每次实验调节电阻箱使电流表的示数均为,记录每次电压表的示数,测出每次间的距离;作出图像,得到图像的斜率为,则金属丝的电阻率________;
(3)本次实验由于________(填“电压表分流”或“电流表分压”)使测得的电阻率比实际值________(填“大”或“小”)。
【答案】(1)0.50(2)(3) 电压表分流 小
【难度】0.71
【知识点】测量电阻丝的电阻率
【详解】(1)电流表的每一个小格为0.02A,故电流表的示数
(2)根据欧姆定律有,根据电阻定律有,联立解得,则图像的斜率为,解得
(3)[1][2]由于电压表分流,使测得的电流偏大,因此使测得的电阻率比实际值小。
13. (24-25高三上·福建福州·阶段检测)某小组通过实验测定金属丝的电阻率。
(1)测量金属丝直径D时,螺旋测微器如图甲所示,把金属丝置于小砧和测微螺杆之间,接下来需调节部件①、②、③,其调节顺序是______;测量结果如图乙所示,则读数______mm。
(2)某同学设计电路测量金属丝的电阻,为了减小实验误差,实验过程中要求电流表示数从零开始记录多组数据,除待测金属丝外,实验室还备有实验器材如下:
A.电流表,量程为0∼300μA,内阻Ω
B.电流表,量程为0∼0.6A,内阻约为0.1Ω
C.定值电阻Ω
D.定值电阻Ω
E.滑动变阻器,最大阻值为5Ω
F.电源(电动势约为3V)
G.开关一只,导线若干
①实验中需要利用电流表改装成电压表,则应选择定值电阻______(选填“或”)。
②实验设计电路如图丙所示,为提高实验测量准确度,电流表左端a应接______(选填“b”或“c”)。
③以示数为横轴,示数为纵轴作图像,若图像斜率为k,则金属丝的电阻______(用、k、或表示)。
【答案】(1) ②③① 0.908(2) c
【难度】0.65
【知识点】螺旋测微器的读数、测量电阻丝的电阻率
【详解】(1)[1][2]先将金属丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间,先旋动②,等测微螺杆靠近金属丝时再旋动③,直到听见“咔咔”的声音,再扳动①锁定,最后读数。读数
(2)①[1]要改装成3V的电压表,根据欧姆定律有,解得,故选择定值电阻。
②[2]因为电流表内阻已知,而内阻未知,所以为提高实验测量准确度,电流表左端a应接c端。
③[3] 根据部分电路的欧姆定律可得,整理得,其斜率为,整理可得
14. (24-25高三下·福建三明·阶段检测)某实验小组进行“测定金属丝的电阻率”的实验:
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径d如图甲所示,则_____
(2)该小组测量金属丝Rx(约为6Ω)的电阻时,可供选择的仪器如下:
①电流表A1(量程200mA,内阻约为4Ω)
②电流表A2(量程50mA,内阻为15Ω)
③滑动变阻器R1(0~1000Ω)
④滑动变阻器R2(0~10Ω)
⑤电源(电动势1.5V,内阻约为0.5Ω)
⑥开关S及导线若干
实验小组设计了如图乙所示的电路,为了便于调节,实验结果尽可能准确,滑动变阻器应选择________(选填“R1”或“R2”),图乙中电表a为电流表________(选填“A1”或“A2”)。
(3)闭合开关S,移动滑动触头,记录A1、A2的读数I1、I2,得到多组实验数据;以I2为纵轴、I1为横轴,作出相应图像如图丙所示,若图像的斜率为k,电流表A2内阻为r,测得金属丝连入电路的长度为L,则金属丝电阻率ρ=________(用k、d、L、r表示)。
【答案】(1)2.499/2.500/2.501(2) R2 A2(3)
【难度】0.65
【知识点】测量电阻丝的电阻率
【详解】(1)金属丝的直径2mm+50.0×0.01mm=2.500mm。
(2)[1][2]分压式接法中滑动变阻器总阻值应与待测电阻阻值接近,故选R₂。b电流表通过的电流值大于a电流表,故a为A₂。
(3)由电路知识可得,解得,结合图像有,解得,由可得,
15. (25-26高三上·福建福州·阶段检测)某同学要测量一段金属丝的电阻率,实验室提供的实验器材有:
A.粗细均匀的待测金属丝,长度为,电阻约
B.电压表(、内阻约)
C.电流表(、内阻约)
D.滑动变阻器(最大阻值)
E.毫米刻度尺、螺旋测微器
F.电源(电动势、内阻不计)、开关及导线若干
(1)用螺旋测微器测金属丝直径,如上图所示,金属丝直径的测量值________。
(2)为多测几组数据,以便于用伏安特性曲线更准确测出金属丝的电阻,选用图________(选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)更能减小实验误差。根据选择的电路图,完成相应的实物图连线画在图上。_______
(3)电路连接好之后,调整滑动变阻器触头到最左端,然后闭合开关,改变滑动变阻器的触头位置,记录下电压表读数和对应的电流表读数,通过多次调整滑动变阻器的触头位置,得到多组、数据。利用图像法处理数据,作出如图5所示的图像。根据图像可得到金属丝的电阻测量值________(结果保留2位有效数字),推导得金属丝的电阻率的计算式为________。(用含金属丝长度、直径和的公式表示)
【答案】(1)0.500(2) 乙 (3)
【难度】0.65
【知识点】测量电阻丝的电阻率
【详解】(1)金属丝直径的测量值
(2)[1]电压表阻值远大于待测金属丝,为减小实验误差,电流表应外接,滑动变阻器的最大阻值与电阻丝的阻值接近,为了方便调节电压,滑动变阻器采用分压式连接,故为了更准确测出金属丝的电阻,应选用图乙。
[2]实物图连线如图所示
(3)[1]金属丝的电阻测量值
[2]金属丝的横截面积为,根据电阻定律,金属丝的电阻率
16. (2026·福建福州·三模)实验小组利用下列器材测量某种金属电阻丝的电阻率,电阻丝的总阻值大约为9 Ω。
A.电源电压恒为,内阻不计
B.电压表(0~3 V,内阻约3 kΩ);(0~15 V,内阻约15 kΩ)
C.电流表A(0~0.6 A,内阻约0.125 Ω);(0~3 A,内阻约0.0255 Ω)
D.滑动变阻器(0~5 Ω,3 A)
E.滑动变阻器(0~1750 Ω,3 A)
F.开关S、导线若干
(1)为了调节方便,滑动变阻器应选用________(选填选项前的字母);
(2)请在图1中用连线代替导线完成实验器材的连接________(注意:选取合适的电表量程);
(3)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应置于________端(选填“A”或“B”)。
(4)实验小组又对测量电路进行了创新。如图2所示,在电阻丝上夹有一个可沿电阻丝滑动的金属触头P,触头的位置可从刻度尺上读出。实验时改变触头P与电阻丝接触的位置,多次改变电阻丝接入电路的长度l,调节滑动变阻器滑动触头的位置,使电流表的读数达到某一相同值I时,记录电压表的示数U,从而得到多个的值,作出图像,如图3所示。
①如果已经测得电阻丝的直径为d,根据图3所给数据,可得电阻丝的电阻率________;(用a、b、c、d表示)
②若考虑电表内阻,①问求得电阻丝的电阻率测量值________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
【答案】(1)D(2)(3)A(4) 等于
【难度】0.62
【知识点】欧姆定律的内容、表达式及初步应用、测量电阻丝的电阻率
【详解】(1)电阻丝阻值约为,与电阻丝阻值最接近,方便调节,所以选D。
(2)电源电动势为,因此电压表量程选择,根据欧姆定律,因此电流表量程选择,金属丝电阻远小于电压表内阻,电流表采用外接法,连接实验电路,如图所示
(3)闭合开关前,要保证电路电流最小,滑动变阻器滑片要置于阻值最大的地方,因此滑片P置于A端。
(4)[1]根据欧姆定律,而,,联立解得,由图像可知,斜率 ,联立解得
[2]考虑内阻时,测量的是电阻丝与电表内阻的总电阻,在取斜率计算电阻率时,电表内阻影响被消除,因此测量值等于真实值。
目标三、多用电表的使用
(1)使用规则
欧姆表:红表笔接内部电池负极(红入黑出);零刻度在右边,左边最大;刻度不均匀。
测电阻步骤:1.机械调零(调整定位螺丝),插入表笔;
2.试触,选择合适的挡位(指针中间);
3.表笔短接,欧姆调零(欧姆调零旋钮)。每次换挡,均要欧姆调零;
4.测定待测电阻;
5.拔出表笔,开关置于OFF或者交流电压最高档。
(2)读数
第一种:测直接电压或电流:与电压表及电流表使用及读数相同;
第二种:直接测电阻:阻值等于指针的示数与倍率的乘积,刻度0-20内的指针示数有且只有一个小数位.
【注意事项】
1.多用电表使用前,应先观察指针是否指在电流表的零刻度,若有偏差,应进行机械调零。
2.测量时手不要接触表笔的金属部分。
3.合理选择量程,若指针偏角太大,应改换低挡位;若指针偏角太小,应改换高挡位。每次换挡后均要重新短接调零,读数时应将指针示数乘以挡位倍率。
4.中值电阻:指针偏转到一半时所对应的测量电阻,此时内外电阻相等,公式: 测量原理公式:;
题型五、多用电表的使用
17. (2024·福建漳州·三模)某同学在“用多用电表测量电学中的物理量”的实验中,多用电表的表盘刻度如图甲所示。请回答下列问题:
(1)要测量一阻值约为的定值电阻,下列操作正确的是________。(填正确答案标号)
A.将选择开关旋转到欧姆挡“”倍率处
B.欧姆调零时,应使指针与表盘左边“0”刻度线对齐
C.测量电阻时,用双手抓紧表笔与电阻接触处
D.测量完成后,将选择开关旋转到直流电压最高挡
(2)按正确步骤操作测量另一定值电阻的阻值时,选择开关旋转到欧姆挡“”倍率处,表盘指针指在图甲所示的位置,则________Ω;若欧姆挡“”倍率的电路原理图简化为图乙,电流表的量程为,已知欧姆挡表盘的中心刻度值为15,则所用的干电池的电动势为________V。
【答案】(1)A(2) 150 3
【难度】0.65
【知识点】用多用电表测量电学中的物理量
【详解】(1)A.用欧姆表测电阻要选择合适的挡位使指针指在中央刻度线附近,测量一个阻值大约为的定值电阻,要将开关旋转到欧姆挡“”倍率处,故A正确;
B.欧姆调零时,应使指针与表盘右边“0”刻度线对齐,故B错误;
C.测量电阻时,手指不能接触表笔与电阻接触处,故C错误;
D.测量完成后,将选择开关旋转到交流电压最高挡,故D错误。
故选A。
(2)[1]选择开关旋转到欧姆挡“”倍率处,则
[2]由表盘刻度可知,“”倍率的欧姆挡的中值电阻;也是“”倍率的欧姆挡的内阻,则
18. (24-25高三下·广东深圳·开学考试)用多用电表进行以下实验:
(1)测量电阻的阻值
将选择开关旋到“”位置,进行欧姆调零后,将两表笔与待测电阻连接,发现指针偏转角过大,应将选择开关旋到“______”位置(选填“”“”),且______(选填“需要”“不需要”)重新进行欧姆调零;再次测量时指针位置如图甲中a所示,则该电阻阻值为______。
(2)测量电池的电动势和内阻
选用多用电表的直流电流“50mA”挡(内阻为)作为毫安表接入电路,如图乙所示,电阻、的阻值分别为、;闭合开关和,毫安表的读数为40.0mA;断开,指针位置如图甲中b所示,读数为______mA;由此计算得,电动势______V,内阻______。
【答案】(1) 需要 180(2) 29.0 5.8 5
【难度】0.62
【知识点】用电流表和电阻箱测量电源的电动势和内阻、用多用电表测量电学中的物理量
【详解】(1)[1][2][3]将选择开关旋到“”位置,进行欧姆调零后,将两表笔与待测电阻连接,发现指针偏转角过大,可知待测电阻阻值较小,应将选择开关旋到“”位置,且需要重新进行欧姆调零;再次测量时指针位置如图甲中a所示,则该电阻阻值为
(2)[1] 选用多用电表的直流电流“50mA”挡,分度值为1mA,需估读;断开,指针位置如图甲中b所示,读数为29.0mA;
[2][3]闭合开关和,根据闭合电路欧姆定律可得 ,断开,根据闭合电路欧姆定律可得 ,其中 , ,代入数据可得,
19. (2026·福建厦门·模拟预测)小萌同学练习使用多用电表测量电学量。
(1)利用多用电表“直流100mA挡”测量电流时,指针偏转情况如图甲中I所示,则读数为________mA。
(2)利用多用电表的“欧姆挡”测电阻时,下列说法正确的是_______。
A.若测量时指针偏转过大,则需改用更大的倍率
B.测量时红表笔的电势低于黑表笔的电势
C.改变欧姆表的倍率后,必须重新进行机械调零
(3)在利用多用电表“欧姆挡”测电阻时,小萌同学发现欧姆表的表盘数字模糊不清,她选择欧姆挡“×100”挡,正确进行欧姆调零后将阻值为8000 Ω的定值电阻接入红、黑表笔之间,指针偏转情况如图甲中Ⅱ所示,已知欧姆挡的原理电路图如图乙所示,则欧姆表表盘正中间刻度应标定的数字为________。
(4)如图丙所示,选择多用电表欧姆挡“×1”挡,将红、黑表笔分别与不带电的电容器两电极相连,能观察到指针_______。
A.向右偏转到较大角度后偏角逐渐减小
B.向右偏转到一定角度后保持稳定
【答案】(1)37(2)B(3)20(4)A
【难度】0.56
【知识点】用多用电表测量电学中的物理量
【详解】(1)多用电表直流100mA挡,应读取表盘中间的均匀刻度线。量程为100mA,则实际电流为 。
(2)A.若测量时指针偏转过大,说明被测电阻阻值较小,电流较大,为使读数更准确,应换用更小的倍率,使指针指在表盘中央附近,故A错误;
B.欧姆表内部电源的正极与黑表笔相连,负极与红表笔相连,测量时电流从黑表笔流出,经被测电阻从红表笔流入,所以红表笔的电势低于黑表笔的电势,故B正确;
C.改变欧姆表的倍率后,欧姆表的内阻发生变化,必须重新进行欧姆调零,而机械调零是在使用前进行的,故C错误。故选B。
(3)由图甲中Ⅱ可知,指针指在直流电流刻度满偏的处。设欧姆表内阻为,满偏电流为,电源电动势为,则,接入 时,电流,联立解得 ,欧姆表表盘正中间刻度对应电流半偏,此时外接电阻等于内阻,即中值电阻 ,因选择的是“×100”挡,故表盘正中间刻度应标定的数字为
(4)用欧姆挡测电容器时,刚接触瞬间,电容器开始充电,相当于短路,电路中充电电流最大,指针向右偏转角度最大。随着电容器充电,两极板间电压升高,充电电流逐渐减小,指针向左偏转。充电完毕后,电路断路,电流为零,指针指在左侧处。故观察到指针向右偏转到较大角度后偏角逐渐减小。故选A。
20. (2025·福建福州·模拟预测)指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。
(1)如图甲所示为某同学设计的多用电表的原理示意图。虚线框中S为一个单刀多掷开关,通过操作开关,接线柱B可以分别与触点1、2、3接通,从而实现使用多用电表测量不同物理量的功能。关于此多用电表,下列说法中正确的是_______。(填选项前面的字母)
A.当S接触点1时,多用电表处于测量电流的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔
B.当S接触点2时,多用电表处于测量电压的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔
C.当S接触点2时,多用电表处于测量电阻的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔
D.当S接触点3时,多用电表处于测量电压的挡位,其中接线柱B接的是红表笔
(2)用实验室的多用电表进行某次测量时,指针在表盘的位置如图乙所示。
a.若所选挡位为直流50mA挡,则示数为________mA。
b.若所选挡位为电阻×10Ω挡,则示数为_______Ω。
c.若所选挡位为电阻×10Ω挡,则欧姆表表头内阻为_______Ω。
(3)用表盘为图乙所示的多用电表正确测量了一个约15Ω的电阻后,需要继续测量一个阻值约2kΩ的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前,请选择以下必需的步骤,并按操作顺序逐一写出步骤的序号:______________。
A.将红表笔和黑表笔接触
B.把选择开关旋转到“×100”位置
C.把选择开关旋转到“×1k”位置
D.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点
(4)某小组同学发现欧姆表的表盘刻线不均匀,分析在同一个挡位下通过待测电阻的电流和它的阻值的关系,他们分别画出了下列几种图像,其中可能正确的是________。
A. B.
C. D.
(5)图丙为图乙表盘的多用电表电阻挡中某一挡位的原理示意图,其中电流表的满偏电流,内阻,电池的电动势,内阻,电阻刻度中间值为“15”,则此时欧姆表为电阻×________挡。若该欧姆表使用一段时间后,欧姆表内电池的电动势下降为8V,内阻升高为,但仍可欧姆调零。调零后,测得某电阻的阻值为,则该电阻的真实值为____________。
【答案】(1)AC(2) 22.0 190 150(3)BAD(4)AC(5) 1k 20
【难度】0.65
【知识点】用多用电表测量电学中的物理量
【详解】(1)A.当S接触点1时,多用电表处于测量电流的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔,A正确;
BC.当S接触点2时,多用电表处于测量电阻的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔,B错误,C正确;
D.当S接触点3时,多用电表处于测量电压的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔,D错误。故选AC。
(2)a.[1]若所选挡位为直流50mA挡,则最小刻度为1mA,则示数为22.0mA。
b.[2]若所选挡位为电阻×10Ω挡,则示数为19×10Ω=190Ω。
c.[3]若所选挡位为电阻×10Ω挡,中值电阻为150Ω,则欧姆表表头内阻为150Ω。
(3)用表盘为题图乙所示的多用电表正确测量了一个约15Ω的电阻后,需要继续测量一个阻值约2kΩ的电阻,则必须要换成“×100”挡,然后两表笔短接调零,其正确步骤是B、A、D。
(4)根据闭合电路的欧姆定律可知,则,故选AC。
(5)[1]由闭合电路的欧姆定律,即,则此时欧姆表为电阻×1kΩ挡;
[2]调零后,欧姆表的内阻,表盘的刻度值不变,刻度为30kΩ时电路中的电流,联立解得
21. (2026·贵州黔西南·二模)某款倍率分别为“×1”和“×10”欧姆表的内部电路如图甲所示,A、B是两个表笔的插孔,某实验小组使用该多用电表进行了一系列实验。使用前,该多用电表的指针已经指在表盘左侧“0”刻度线处,请回答下列问题:
(1)A插孔应插入_________(选填“红”或“黑”)表笔,开关S合向1时,选择的倍率为_________(选填“×1”或“×10”)。
(2)若选用“×10”挡,用该表测量某电阻的阻值,欧姆调零后,指针位置如图乙所示,则该电阻的测量值为_________Ω,若欧姆表使用一段时间,电源电动势E不变,内阻略有增加,欧姆调零后,该电阻的测量值相对于真实值_________(选填“偏大”“偏小”或“等大”)。
(3)测量多用电表“×1”挡内部电源的电动势与某毫安表的内阻,该小组同学先从表盘上读出多用电表“×1”挡的内阻,将待测毫安表、电阻箱和“×1”挡的多用电表串联在一起,调节电阻箱阻值,记录下多组毫安表的示数I和电阻箱的阻值R,作图像,如图丙所示。根据图像,多用电表“×1”挡内部电源的电动势为_________V,待测毫安表的内阻为_________Ω。(结果均保留2位有效数字)
【答案】(1) 红 ×1(2) 150 等大(3) 1.5 15
【难度】0.61
【知识点】用多用电表测量电学中的物理量
【详解】(1)[1]欧姆表内部电源的正极连接黑表笔,负极连接红表笔,因此A插孔插入的应是红表笔
[2]欧姆表调零后,由于开关S合向1比合向2时,电路中的最大电流大,因此开关S合向1时,欧姆调零后欧姆表的内阻小,因此倍率小,即倍率为“×1”。
(2)[1]由图可读出该电阻的测量值为
[2]若电源电动势E不变,内阻略有增加,欧姆调零,可通过减小调零电阻的阻值,保证欧姆表内阻恒定,测量值就不受影响,即电阻测量值相对真实值等大。
(3)[1][2]根据闭合电路欧姆定律,整理得,图像斜率即电源电动势,则,将数据,代入,可得,解得
22. (2025·福建福州·模拟预测)如图为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中 E 是电池;R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻,R6是可变电阻;虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位,5个挡位分别为直流电压1V挡和5V挡。直流电流1mA和2.5mA挡,欧姆×100Ω挡。
(1)测量时,接线柱B接的是___________________(填“红”或“黑”)表笔;若开关B端是与“1”相连的,则此时多用电表的挡位为_______________挡;(填题干中所给5个挡位中的一个)
(2)电路中R4与R5的比值__________________(填“大于”“小于”或“等于”);
(3)若电池E的电动势为1.5V,当把开关B端接到位置3,短接A、B表笔进行欧姆调零后,用该挡测量一个未知电阻阻值,指针偏转到电流表G满偏刻度的处,则该电阻的阻值为_________Ω。电池E使用时间较长,电池的电动势变小、内阻变大;将两表笔短接,调节R6,使电流表的示数达到满偏,然后将表笔与一未知电阻连接,则该电阻的测量值__________(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。实验要求若被测电阻阻值等于中值电阻时,测量的相对误差×100%不能超过±5%,则电池电动势降低为_______V (结果保留两位有效数字) 时必须更换电池。
【答案】(1) 红 直流电流2.5mA(2)小于(3) 500 大于 1.4
【难度】0.46
【知识点】用多用电表测量电学中的物理量、多用电表
【详解】(1)[1] 为满足“红进黑出”的规律,由图可知,B端接3时与电源负极连接,则接线柱B接的是红表笔;
[2] 开关端与“1”或“2”相连时为电流表,若开关B端与“1”相连,分流电阻较小,分流较大,量程较大,则此时多用电表的挡位为直流电流2.5mA挡。
(2)1V挡和5V挡共用相同表头,量程之比即为电表等效内阻之比,设表头和R1、R2的并联值为r,所以有,解得,所以
(3)[1] 当把开关B端接到位置3,由题意和电路图可知,电路最大电流为1mA;短接A、B表笔,进行欧姆调零,则有,解得,用该挡测量一个未知电阻阻值,指针偏转到电流表G满偏刻度的处,有,联立解得
[2] 电动势变小、内阻变大时,欧姆表得重新调零,由于满偏电流不变,由公式,电动势变小,变小,待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的,有,当变小时,I变小,指针跟准确位置相比偏左了,测量值偏大;
[3] 当,由,解得,此时内阻,有,解得
23.
(2026·福建·一模)某实验小组用满偏电流且内阻的灵敏电流计和电动势分别为E=4.5V和E'=45V的电源等器材来制作多用电表,设计的电路图如图甲。已知该实验小组设计的多用电表的两个电流挡的量程分别为0~3mA和0~30mA,两个电压挡的量程分别为0~3V和0~15V,
(1)该多用电表的B表笔为___________(选填“红”“黑”)表笔。
(2)将开关S拨至2,正确操作后,将该多用电表串联接入电路,发现灵敏电流计的表盘指针指向如图乙所示,则该挡位下的读数为___________。
(3)电阻 _________
(4)将开关S拨至4,欧姆调零完成后,测某电阻时发现灵敏电流计的表盘指针指向如图乙所示,则该待测电阻阻值为___________。
【答案】(1)黑(2)2.00mA(3)990(4)7500
【难度】0.4
【知识点】灵敏电流计改装成电压表、用多用电表测量电学中的物理量
【详解】(1)电流方向与接线柱(表笔)颜色的对应关系:对电表来说都是红进黑出,结合图中电表内所接的电源正负极,可判断出多用电表的B表笔应为黑表笔。
(2)将开关S拨至2,选择的功能为多用电表的0~3mA量程的电流表,指针指在表盘的“20”位置上,表盘上每一小格代表0.1mA,应读到下一位即0.01mA,所以电表读数为2.00mA。
(3)将开关S拨至2,选择的功能为多用电表的0~3mA量程的电流表,设电流表的内阻为,根据欧姆定律,解得,S接5时为量程为0~3V的电压表,根据欧姆定律,解得
(4)将开关S拨至4,所选电源电动势,电流表的量程为0~3mA,欧姆调零完成后,电流表示数为满偏示数,根据闭合电路欧姆定律可知该挡位下多用电表的总内阻为,测某电阻时发现灵敏电流计的表盘指针指向如图乙所示,则该待测电阻阻值为
目标四、电源电动势和内阻的测量
图1 图2
误差分析:(判断电阻误差、选择依据,和普通电阻内外接判断方法一样)
(1)>;= 如图1: 选择依据:电源内阻与电流表内阻倍数大;
(2)<;< 如图2: 选择依据:电源内阻与电压表内阻倍数大;
题型六、电源电动势和内阻的测量
24. (2026·福建福州·二模)某科学探究小组测量一款新型固态电池的电动势E和内阻r。提供有以下器材:
A.电流表A(量程为500mA,内阻等于0.5Ω)
B.电压表(量程为5V,内阻约为3kΩ)
C.电压表(量程为15V,内阻约为9kΩ)
D.滑动变阻器(最大阻值为30Ω)
E.定值电阻(阻值为2Ω)
F.待测电源(电动势约为4V,内阻r约为0.2Ω)
G.开关一个,导线若干
(1)为了尽量减小电压表读数带来的误差,电压表应该选择_______(选填“B”或“C”);
(2)为了尽量减小电源内阻测量误差,以下甲乙两幅电路图应该选择_______(选填“甲”或“乙”);
(3)选择正确的电路图连接器材,通过改变滑动变阻器的阻值,测得电压表V与电流表A的示数变化的图像如图丙所示,请根据图像计算出电池电动势E=_______V,电池内阻r=_______Ω。
【答案】(1)B(2)乙(3) 4.2 0.15
【难度】0.71
【知识点】利用伏安法测量电源的电动势和内阻
【详解】(1)由于电动势大小约为4V,选择的电压表量程不要超过4V太多,否则读数会有较大的相对误差,所以电压表应选择B。
(2)由于器材中电流表的内阻已知,若选择图乙的电路图进行测量,测出的电动势大小没有系统误差,测出的电池内电阻大小也可以减去电流表内阻从而得到真实值。
(3)[1][2]根据闭合电路欧姆定律,可以写出公式,图丙中的直线方程可以设为,代入两组数据和,可得到,与闭合电路欧姆定律公式进行对照,有,解得,同理,
25.
(2026·河南郑州·模拟预测)某实验小组测量一个电源的电动势和内阻,实验室提供了如下实验器材:待测电源、电压表V(量程,内阻约为)、电流表A(量程,内阻约为)、电阻箱、电阻箱、定值电阻、开关三个、导线若干。设计的电路图如图甲所示。(计算结果均保留1位小数)
(1)按图甲电路图连接电路,闭合开关前将电阻箱调到最大值,闭合开关、,断开开关,调节电阻箱,当电流表满偏时,电压表的示数,电阻箱的阻值为,则电流表的内阻________。
(2)闭合开关,将电流表改装成量程为的电流表,则电阻箱接入电路的阻值________。
(3)断开开关,闭合开关、后多次调节电阻箱,记录每次调节后电阻箱的阻值及电流表的示数,根据测得的多组数据作出图像如图乙所示,则电源的电动势________,内阻________。
【答案】(1)36.0(2)4.0(3) 3.2 0.8
【难度】0.69
【知识点】灵敏电流计改装成电流表、用电流表和电阻箱测量电源的电动势和内阻、伏安法测量未知电阻
【详解】(1)由部分电路的欧姆定律,解得
(2)由并联电路的特点,此时将电流表量程扩大了10倍,解得
扩容后电流表的内阻为
(3)[1][2]由闭合电路的欧姆定律,整理得,斜率,解得纵截距,联立解得
26.
(2022·福建·高考真题)在测量某电源电动势和内阻时,因为电压表和电流表的影响,不论使用何种接法,都会产生系统误差,为了消除电表内阻造成的系统误差,某实验兴趣小组设计了如图甲实验电路进行测量。已知。
(1)按照图甲所示的电路图,将图乙中的器材实物连线补充完整_____。
(2)实验操作步骤如下:
①将滑动变阻器滑到最左端位置
②接法Ⅰ:单刀双掷开关S与1接通,闭合开关,调节滑动变阻器R,记录下若干组数据的值,断开开关
③将滑动变阻器滑到最左端位置
④接法Ⅱ:单刀双掷开关S与2闭合,闭合开关,调节滑动变阻器R,记录下若干组数据的值,断开开关
⑤分别作出两种情况所对应的和图像
(3)单刀双掷开关接1时,某次读取电表数据时,电压表指针如图丙所示,此时_____V。
(4)根据测得数据,作出和图像如图丁所示,根据图线求得电源电动势____________V,内阻____________Ω。(结果均保留两位小数)
(5)由图丁可知____________(填“接法Ⅰ”或“接法Ⅱ”)测得的电源内阻更接近真实值。
(6)综合考虑,若只能选择一种接法,应选择____________(填“接法Ⅰ”或“接法Ⅱ”)测量更合适。
【答案】 1.30 1.80 2.50 接法Ⅱ 接法Ⅱ
【难度】0.65
【知识点】利用伏安法测量电源的电动势和内阻
【详解】(1)[1]根据图甲所示的电路图,实物连接如图所示
(3)[2]量程为的电压表分度值为,需要估读到分度值的下一位,由图丙可知电压表读数为
(4)[3]当单刀双掷开关接1时,电流表示数为零时,电压表测量准确,故电动势为的纵轴截距,则有
[4]当单刀双掷开关接2时,电压表示数为零时,电流表测量准确,由图像可知此时电路电流为,根据闭合电路欧姆定律可知,解得内阻为
(5)[5]由图丁可知图像的斜率为,解得,由图丁可知图像的斜率为,解得,可得
,故接法Ⅱ测得的电源内阻更接近真实值。
(6)[6]由电路图可知接法Ⅰ的误差来源是电流表的分压,接法Ⅱ的误差来源是电压表的分流,由于电源内阻较小,远小于电压表内阻,结合(5)问分析可知,若只能选择一种接法,应选择接法Ⅱ更合适。
27.
(2026·广东梅州·模拟预测)某实验小组设计了如图甲所示的实验电路来测量电源的电动势和内阻。实验器材有:待测电源,阻值为的定值电阻,内阻可忽略的电流表,由粗细均匀的四分之一圆弧电阻丝构成的变阻器(总阻值也为,变阻器上有可指示滑片转过的角度的刻度盘),开关,导线若干。回答下列问题:
(1)闭合开关,在滑片逆时针转动的过程中,电流表示数____,电路消耗的总功率____(均填“增大”或“减小”)
(2)在实验中转动滑片,改变角度(弧度制),测量通过定值电阻的电流,以为纵坐标、为横坐标绘制出的图像如图乙所示。已知图线的斜率为,纵截距为b,则电源的电动势E=____________(用k、b、表示)。
【答案】(1) 增大 减小(2)
【难度】0.66
【知识点】计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率、利用局部→整体→局部的方法分析动态电路、用电流表和电阻箱测量电源的电动势和内阻
【详解】(1)[1]滑片逆时针转动,变阻器接入电路的阻值增大,外电路的总电阻增大,路端电压增大,电流表示数增大。
[2]电路的总电阻增大,故干路电流减小,电路消耗的总功率减小。
(2)滑片转过的角度时,圆弧电阻丝,闭合电路欧姆定律可知,其中,联立整理得,结合图线可知斜率为,纵截距为,解得,
28.
(2026·福建宁德·二模)某实验小组用图甲所示的电路测量西红柿电池的电动势和内阻。所用器材如下:西红柿电池、电阻箱、多用电表挡(阻值为)、开关、导线等。他们用图甲中电路测量西红柿电池的电动势和内阻。
(1)闭合开关前,应先把电阻箱的阻值调到_____(选填“最大”或“最小”)。
(2)某次测量,多用电表指针偏转如图乙所示,其读数为_____mA。
(3)结合多次测量所得数据,画出关系图线,如图丙所示。由图线求得电源的电动势_____,内阻_____。
(4)若某同学误将图甲中的多用电表当成理想电表,结合图丙中的数据计算得到电源的电动势和内阻分别为和,由此产生的相对误差分别为:_______,_______。
【答案】(1)最大(2)0.149/0.147/0.148(3) 0.63/0.64/0.65 2325(4) 12.9%/13.0%/13.1%
【难度】0.61
【知识点】用电流表和电阻箱测量电源的电动势和内阻、用多用电表测量电学中的物理量
【详解】(1)闭合开关前,为保护电路,应先把电阻箱的阻值调到最大,使初始电流最小。
(2)多用电表0.5mA,则最小分度值为0.01mA,可知读数保留到千分位,则根据图乙可知读数为。
(3)[1][2]根据闭合电路欧姆定律有,整理得,可知图像斜率、纵截距分别为,根据图丙可知,联立解得
(4)[1][2]多用电表当成理想电表,则有,可知图像斜率、纵截距分别为,又因为,联立解得,可知,
29.
(2025·河北保定·一模)某实验小组想测量一电阻丝的电阻率及一电源的电动势和内阻,所利用的器材有:待测电源、电压表、电阻丝、保护电阻(阻值为 )、金属夹、刻度尺、开关、导线若干。
(1)将电阻丝拉直,测出其总长度为,直径为d,已知该金属丝的阻值为R,则该金属丝的电阻率_______;
(2)按如图所示电路将拉直的电阻丝接入,闭合开关S,移动金属夹至适当位置,记录电压表的示数U并测出对应电阻丝接入的长度L,多次重复上述步骤得到多组U 和L 的数据。开关闭合前金属夹应置于电阻丝________(选填“最左”或“最右”)端。
(3)为使描绘的图像呈直线,则所得关系式_______(用题中字母表示)。若图像的斜率为k,纵截距为b,则所测得电动势_______,内阻______(均用k、b、R、R0、L0字母表示)。分析可知,电动势的测量值_________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
【答案】(1)(2)最右(3) 小于
【难度】0.6
【知识点】测量电阻丝的电阻率、用电压表和电阻箱测量电源的电动势和内阻
【详解】(1)根据,解得
(2)开关闭合前,要使接入电路电阻丝阻值最大,保护电路电流最小,故放在最右端。
(3)[1]结合闭合电路欧姆定律和电阻定律有,整理可得,由上式可知,与成线性关系,故应描绘图像。
[2][3]结合以上分析可知,图像斜率、纵截距分别为,联立解得,
[4]由于电压表分流,U和L的真实对应关系为,整理可得,因此,整理得,可知,即电动势的测量值小于真实值。
30.
(2026·湖北孝感·二模)某研究小组收集了两个电学元件:电阻(阻值约为)和手机中的锂电池(电动势标称值为,允许最大放电电流为)。实验室备有如下器材:
A.电压表(量程,电阻约为)
B.电流表(量程,电阻约为)
C.电流表(量程,电阻约为)
D.滑动变阻器(,额定电流)
E.电阻箱()
F.开关S一只、导线若干
(1)为了测定电阻的阻值,选择以下________(选填“甲”或“乙”或“丙”或“丁”)实验电路图更合理。
图中的电流表A应选________(选填“A1”或“A2”)
(2)为测量锂电池的电动势和内阻,小红设计了如图甲所示的电路图。根据测量数据作出图像,如图乙所示。若该图像的斜率为,纵轴截距为,则该锂电池的电动势为________,内阻________(用、表示)。该实验电表的内阻的影响不可忽略,则电源内阻测量值_____(选填“偏大”或“偏小”或“不变”)。
【答案】(1) 乙 (2) 偏小
【难度】0.61
【知识点】用电压表和电阻箱测量电源的电动势和内阻、伏安法测量未知电阻
【详解】(1)[2]通过的最大电流约为,因此电流表应选;
[1]因为,所以为大电阻,电流表使用内接法;为测量更多数据,滑动变阻器使用分压式接法,故选择乙实验电路图更合理。
(2)[1][2]根据题图,整理可得,则图线的斜率为,纵截距为,联立,解得,
[3]该实验电表的内阻的影响不可忽略,则,整理可得,则图线的斜率为,纵截距为,解得,即电源内阻r测量值偏小。
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一轮复习专题——电学实验
目 录
题型一、常见仪器读数 2
题型二、测量未知电阻 6
题型三、测量小灯泡的伏安特性曲线 9
题型四、电阻率的测量 13
题型五、多用电表的使用 21
题型六、电源电动势和内阻的测量 31
目标一、仪器的读数
1. 游标卡尺和螺旋测微器的读数
游标卡尺(不估读)
(1)读数:测量值=主尺读数(mm)+精度×游标尺上对齐刻线数值(mm).
(2)常用精确度:10分度游标,精度0.1 mm;
20分度游标,精度0.05 mm;
50分度游标,精度0.02 mm
螺旋测微器(需估读)
测量值=固定刻度+可动刻度(带估读值)×0.01 mm
【方法技巧】游标卡尺和螺旋测微器读数时应注意的问题
(1)10分度的游标卡尺,以mm为单位,小数点后只有1位。20分度和50分度的游标卡尺以mm为单位,小数点后有2位。
(2)游标卡尺在读数时先读主尺数据,再读游标尺数据,最后两数相加.游标卡尺读数不估读.
(3)不要把游标尺的边缘当成零刻线,从而把主尺的刻度读错(如第1题和第2题中游标卡尺的读数,看清“零”刻度线).
2. 电压表和电流表
量程
精确度
读数规则
电流表0~3 A
0.1 A
与刻度尺一样,采用估读,读数规则较简单,只需要精确值后加一估读数即可
电压表0~3 V
0.1 V
电流表0~0.6 A
0.02 A
估读位与最小刻度在同一位,采用估读
电压表0~15 V
0.5 V
估读位与最小刻度在同一位,采用估读
题型一、常见仪器读数
1. (2025·湖北荆州·模拟预测)用游标卡尺测量某一金属丝长度时的读数如图所示,此读数为___________mm。
2. (24-25高三·全国·一轮复习)(1)如图甲所示的游标卡尺,游标尺49mm长50等分,它的读数为______mm。
(2)使用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图乙所示,则金属丝的直径是______mm。
3. (2025·福建厦门·三模)(1)利用螺旋测微器和游标卡尺分别测量金属棒的直径和长度,测量结果分别如图(a)和(b)所示,则该金属棒的直径d= __________mm,金属棒的长度为L= __________cm。
(2)用多用电表粗测金属棒的阻值:将多用电表的功能旋钮调至“×100Ω”挡并进行一系列正确操作后,指针静止时如图(c)所示,则金属棒的阻值约为 ________Ω。
4.
(23-24高三上·福建莆田·阶段检测)用螺旋测微器测出其某直径如图甲所示,该读数为_______;用游标卡尺测量小钢珠直径d时如图乙所示,则___________。
5. (23-24高三上·广东湛江·阶段检测)下图是电表的刻度盘。若当时使用的是甲表盘的0-3V量程,那么电表读数为______;若使用的是乙表盘的0-0.6A量程,那么电表读数为______。
6. (23-24高二上·湖北宜昌·阶段检测)某同学用螺旋测微器测圆柱体的直径时,示数如图甲所示,此示数为___________ mm;用游标卡尺测量某物体的厚度时,示数如图乙所示,此示数为___________ cm。 电压表的读数为___________ V;电流表的读数为___________ A。
目标二、电表和滑动变阻器的接法
1、 电流表内外接
比较项目
电流表内接法
电流表外接法
电路
误差原因
由于电流表内阻的分压作用,电压表测量值偏大
由于电压表内阻的分流作用,电流表测量值偏大
测量结果
R测==RA+Rx>Rx
电阻的测量值大于真实值
R测==Rx<Rx
电阻的测量值小于真实值
适用条件
Rx≫RA,大电阻
Rx≪RV,小电阻
方式
内容
限流接法
分压接法
对比说明
两种接法电路图
串、并联关系不同
负载R上电压调节范围
≤U≤E
0≤U≤E
分压电路调节范围大
闭合S前触头位置
b端:滑阻接入电阻最大
a端:待测部分电压为零
都是为了保护电路元件
实物连接
一上一下
一上两下
分压接法滑阻全部接入电路
2、 滑动变阻器的接法选择
题型二、测量未知电阻
7. (25-26高三上·福建漳州·开学考试)在伏安法测电阻的实验中,提供以下实验器材:电源(电动势约6V,内阻约1Ω),待测电阻Rx(阻值约5Ω),电压表V(量程3V,内阻约3kΩ),电流表A(量程0.6A,内阻约1Ω),滑动变阻器(最大阻值20Ω),开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干。某同学利用上述实验器材设计如图甲所示的测量电路。
回答下列问题:
(1)为保护电路,闭合开关S1前,滑动变阻器的滑片P应置于__________(填“a”或“b”)端;
(2)实验时,为使待测电阻的测量值更接近真实值,需将S2拨向__________(填“c”或“d”),则测量值__________(填“大于”或“小于”)真实值;
(3)若已知电流表的内阻为1.2Ω,应将S2拨向d。某次测量时,电压表示数如图乙所示,其读数为__________V,电流表的示数为0.40A,则Rx=__________Ω。
8. (25-26高三上·福建·开学考试)小明同学进行伏安法测电阻实验,为了消除电压表、电流表内阻对测量电阻造成的误差,设计了如图甲所示的测量电路。
(1)已知被测电阻的阻值约为几百欧,实验室有两个滑动变阻器:滑动变阻器a(0~10Ω,允许最大电流5A)、滑动变阻器b(0~1kΩ,允许最大电流0.5A),则滑动变阻器应该选择______(选填“a”或“b”);
(2)闭合开关,开关接1,调节和,读出电压表和电流表的读数,电压表读数如图乙所示,则该读数为______V;
(3)保持不变,开关接2,调节,读出此时的电压表和电流表读数;
(4)被测电阻的阻值为______(用“、”表示)。
9.
(2026·福建福州·模拟预测)某实验小组,利用如图甲的电路研究某型号热敏电阻的特性。实验室提供的器材有:
A.直流电源(,内阻不计)
B.电压表V(量程0~3V,内阻)两个;
C.热敏电阻
D.滑动变阻器(最大阻值为)
E.定值电阻R若干
(1)为了测量热敏电阻阻值,电压表量程需扩充到6V,此时需要__________(选填“串联”或“并联”)的定值电阻__________,将电压表改装成和;
(2)定值电阻应选择__________(选填“”或“”)
(3)开关闭合前,滑动变阻器的滑动触头应置于最__________(选填“左”或“右”)端;
(4)通过多次实验,得出热敏电阻的阻值随温度变化的规律图像如图乙所示,某次实验时,图甲中的电压表、的示数(改装前)分别为1.50V、2.10V,则热敏电阻所处环境的温度约为__________℃;
(5)实验小组同学利用该热敏电阻和电磁开关设计了自动加热装置,电磁开关可等效为定值电阻,通过电磁开关的电流小于某一值时加热电路的开关闭合。当加热装置温度低于60℃时,加热电路开始工作,则图丙电路图中两端接线应该接在__________(选填“12”或“13”)。
题型三、测量小灯泡的伏安特性曲线
10. (25-26高三下·福建泉州·期中)为探究一半导体元件D的阻值随电流的变化规律,某同学设计了如图甲所示电路,并已连接好部分导线。
(1)要求元件两端电压从零开始增大,用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整。
(2)某次测量时,电压表的示数如图乙所示,则此时D两端的电压为________V。
(3)利用实验数据描绘出D的图线如图丙所示。根据图线可得,元件D的阻值随电流的变化规律为________。
(4)若把两个相同的元件D串联后直接接入电动势为4.0V、内阻为的电源两端,则每个元件的电功率约为________W。
11.
(24-25高三下·福建·阶段检测)随着技术创新和产业升级,我国新能源汽车强势崛起实现“换道超车”,新能源汽车对温度控制有非常高的要求,控制温度时经常要用到热敏电阻。物理实验小组找到两个热敏电阻,一个是PTC热敏电阻,其电阻值随温度的升高而增大;另一个是NTC热敏电阻,其电阻值随温度的升高而减小。该实验小组想利用下列器材来探究这两个热敏电阻(常温下阻值约为)的电学特性及作用。
A.电源(电动势,内阻可忽略)
B.电流表(满偏电流,内阻)
C.电流表(量程,内阻约为)
D.滑动变阻器(最大阻值为)
E.滑动变阻器(最大阻值为)
F.定值电阻
G.单刀单掷开关、单刀双掷开关各一个、导线若干
(1)若要求热敏电阻两端的电压可以从零开始比较方便地进行调节,应选择接入电路中的滑动变阻器为___________(填器材前的字母),请在图甲中将电路图补充完整___________。
(2)物理实验小组用表示电流表的示数,表示电流表的示数,通过实验画出两个热敏电阻接入电路时的图线如图乙中所示。若将图线所代表的元件直接接在一个电动势,内阻的电源两端,则该元件的实际功率为___________W。(结果保留2位有效数字)。
(3)在汽车电路中常用热敏电阻与其他元件串联起来接入电路,用于防止其他元件两端的电压过大,从而保护电路和设备,你认为应该选用___________(填“PTC”或“NTC”)热敏电阻,请简述该热敏电阻防止电压过大的原因:___________。
题型四、电阻率的测量
12.
(2026·福建·模拟预测)某同学要测量金属丝的电阻率,设计了如图甲所示的电路。图中是金属丝,为线夹,电压表V(量程为,内阻约)、电流表(量程为,内阻约),电阻箱(阻值范围为)。电源电动势为,测得金属丝的直径为。
(1)闭合开关前将电阻箱接入电路的电阻调到最大,线夹移至点,闭合开关,调节电阻箱,使电流表的指针偏转较大,这时电流表的指针所指的位置如图乙所示,则这时干路中的电流________;记录这时电压表的示数,测出、间的距离;
(2)多次改变线夹的位置重复实验,每次实验调节电阻箱使电流表的示数均为,记录每次电压表的示数,测出每次间的距离;作出图像,得到图像的斜率为,则金属丝的电阻率________;
(3)本次实验由于________(填“电压表分流”或“电流表分压”)使测得的电阻率比实际值________(填“大”或“小”)。
13. (24-25高三上·福建福州·阶段检测)某小组通过实验测定金属丝的电阻率。
(1)测量金属丝直径D时,螺旋测微器如图甲所示,把金属丝置于小砧和测微螺杆之间,接下来需调节部件①、②、③,其调节顺序是______;测量结果如图乙所示,则读数______mm。
(2)某同学设计电路测量金属丝的电阻,为了减小实验误差,实验过程中要求电流表示数从零开始记录多组数据,除待测金属丝外,实验室还备有实验器材如下:
A.电流表,量程为0∼300μA,内阻Ω
B.电流表,量程为0∼0.6A,内阻约为0.1Ω
C.定值电阻Ω
D.定值电阻Ω
E.滑动变阻器,最大阻值为5Ω
F.电源(电动势约为3V)
G.开关一只,导线若干
①实验中需要利用电流表改装成电压表,则应选择定值电阻______(选填“或”)。
②实验设计电路如图丙所示,为提高实验测量准确度,电流表左端a应接______(选填“b”或“c”)。
③以示数为横轴,示数为纵轴作图像,若图像斜率为k,则金属丝的电阻______(用、k、或表示)。
14. (24-25高三下·福建三明·阶段检测)某实验小组进行“测定金属丝的电阻率”的实验:
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径d如图甲所示,则_____
(2)该小组测量金属丝Rx(约为6Ω)的电阻时,可供选择的仪器如下:
①电流表A1(量程200mA,内阻约为4Ω)
②电流表A2(量程50mA,内阻为15Ω)
③滑动变阻器R1(0~1000Ω)
④滑动变阻器R2(0~10Ω)
⑤电源(电动势1.5V,内阻约为0.5Ω)
⑥开关S及导线若干
实验小组设计了如图乙所示的电路,为了便于调节,实验结果尽可能准确,滑动变阻器应选择________(选填“R1”或“R2”),图乙中电表a为电流表________(选填“A1”或“A2”)。
(3) 闭合开关S,移动滑动触头,记录A1、A2的读数I1、I2,得到多组实验数据;以I2为纵轴、I1为横轴,作出相应图像如图丙所示,若图像的斜率为k,电流表A2内阻为r,测得金属丝连入电路的长度为L,则金属丝电阻率ρ=________(用k、d、L、r表示)。
15. (25-26高三上·福建福州·阶段检测)某同学要测量一段金属丝的电阻率,实验室提供的实验器材有:
A.粗细均匀的待测金属丝,长度为,电阻约
B.电压表(、内阻约)
C.电流表(、内阻约)
D.滑动变阻器(最大阻值)
E.毫米刻度尺、螺旋测微器
F.电源(电动势、内阻不计)、开关及导线若干
(1)用螺旋测微器测金属丝直径,如上图所示,金属丝直径的测量值________。
(2)为多测几组数据,以便于用伏安特性曲线更准确测出金属丝的电阻,选用图________(选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)更能减小实验误差。根据选择的电路图,完成相应的实物图连线画在图上。_______
(3)电路连接好之后,调整滑动变阻器触头到最左端,然后闭合开关,改变滑动变阻器的触头位置,记录下电压表读数和对应的电流表读数,通过多次调整滑动变阻器的触头位置,得到多组、数据。利用图像法处理数据,作出如图5所示的图像。根据图像可得到金属丝的电阻测量值________(结果保留2位有效数字),推导得金属丝的电阻率的计算式为________。(用含金属丝长度、直径和的公式表示)
16. (2026·福建福州·三模)实验小组利用下列器材测量某种金属电阻丝的电阻率,电阻丝的总阻值大约为9 Ω。
A.电源电压恒为,内阻不计
B.电压表(0~3 V,内阻约3 kΩ);(0~15 V,内阻约15 kΩ)
C.电流表A(0~0.6 A,内阻约0.125 Ω);(0~3 A,内阻约0.0255 Ω)
D.滑动变阻器(0~5 Ω,3 A)
E.滑动变阻器(0~1750 Ω,3 A)
F.开关S、导线若干
(1)为了调节方便,滑动变阻器应选用________(选填选项前的字母);
(2)请在图1中用连线代替导线完成实验器材的连接________(注意:选取合适的电表量程);
(3)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应置于________端(选填“A”或“B”)。
(4)实验小组又对测量电路进行了创新。如图2所示,在电阻丝上夹有一个可沿电阻丝滑动的金属触头P,触头的位置可从刻度尺上读出。实验时改变触头P与电阻丝接触的位置,多次改变电阻丝接入电路的长度l,调节滑动变阻器滑动触头的位置,使电流表的读数达到某一相同值I时,记录电压表的示数U,从而得到多个的值,作出图像,如图3所示。
①如果已经测得电阻丝的直径为d,根据图3所给数据,可得电阻丝的电阻率________;(用a、b、c、d表示)
②若考虑电表内阻,①问求得电阻丝的电阻率测量值________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
目标三、多用电表的使用
(1)使用规则
欧姆表:红表笔接内部电池负极(红入黑出);零刻度在右边,左边最大;刻度不均匀。
测电阻步骤:1.机械调零(调整定位螺丝),插入表笔;
2.试触,选择合适的挡位(指针中间);
3.表笔短接,欧姆调零(欧姆调零旋钮)。每次换挡,均要欧姆调零;
4.测定待测电阻;
5.拔出表笔,开关置于OFF或者交流电压最高档。
(2)读数
第一种:测直接电压或电流:与电压表及电流表使用及读数相同;
第二种:直接测电阻:阻值等于指针的示数与倍率的乘积,刻度0-20内的指针示数有且只有一个小数位.
【注意事项】
1.多用电表使用前,应先观察指针是否指在电流表的零刻度,若有偏差,应进行机械调零。
2.测量时手不要接触表笔的金属部分。
3.合理选择量程,若指针偏角太大,应改换低挡位;若指针偏角太小,应改换高挡位。每次换挡后均要重新短接调零,读数时应将指针示数乘以挡位倍率。
4.中值电阻:指针偏转到一半时所对应的测量电阻,此时内外电阻相等,公式: 测量原理公式:;
题型五、多用电表的使用
17. (2024·福建漳州·三模)某同学在“用多用电表测量电学中的物理量”的实验中,多用电表的表盘刻度如图甲所示。请回答下列问题:
(1)要测量一阻值约为的定值电阻,下列操作正确的是________。(填正确答案标号)
A.将选择开关旋转到欧姆挡“”倍率处
B.欧姆调零时,应使指针与表盘左边“0”刻度线对齐
C.测量电阻时,用双手抓紧表笔与电阻接触处
D.测量完成后,将选择开关旋转到直流电压最高挡
(2)按正确步骤操作测量另一定值电阻的阻值时,选择开关旋转到欧姆挡“”倍率处,表盘指针指在图甲所示的位置,则________Ω;若欧姆挡“”倍率的电路原理图简化为图乙,电流表的量程为,已知欧姆挡表盘的中心刻度值为15,则所用的干电池的电动势为________V。
18. (24-25高三下·广东深圳·开学考试)用多用电表进行以下实验:
(1)测量电阻的阻值
将选择开关旋到“”位置,进行欧姆调零后,将两表笔与待测电阻连接,发现指针偏转角过大,应将选择开关旋到“______”位置(选填“”“”),且______(选填“需要”“不需要”)重新进行欧姆调零;再次测量时指针位置如图甲中a所示,则该电阻阻值为______。
(2)测量电池的电动势和内阻
选用多用电表的直流电流“50mA”挡(内阻为)作为毫安表接入电路,如图乙所示,电阻、的阻值分别为、;闭合开关和,毫安表的读数为40.0mA;断开,指针位置如图甲中b所示,读数为______mA;由此计算得,电动势______V,内阻______。
19. (2026·福建厦门·模拟预测)小萌同学练习使用多用电表测量电学量。
(1)利用多用电表“直流100mA挡”测量电流时,指针偏转情况如图甲中I所示,则读数为________mA。
(2)利用多用电表的“欧姆挡”测电阻时,下列说法正确的是_______。
A.若测量时指针偏转过大,则需改用更大的倍率
B.测量时红表笔的电势低于黑表笔的电势
C.改变欧姆表的倍率后,必须重新进行机械调零
(3)在利用多用电表“欧姆挡”测电阻时,小萌同学发现欧姆表的表盘数字模糊不清,她选择欧姆挡“×100”挡,正确进行欧姆调零后将阻值为8000 Ω的定值电阻接入红、黑表笔之间,指针偏转情况如图甲中Ⅱ所示,已知欧姆挡的原理电路图如图乙所示,则欧姆表表盘正中间刻度应标定的数字为________。
(4)如图丙所示,选择多用电表欧姆挡“×1”挡,将红、黑表笔分别与不带电的电容器两电极相连,能观察到指针_______。
A.向右偏转到较大角度后偏角逐渐减小
B.向右偏转到一定角度后保持稳定
20. (2025·福建福州·模拟预测)指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。
(1)如图甲所示为某同学设计的多用电表的原理示意图。虚线框中S为一个单刀多掷开关,通过操作开关,接线柱B可以分别与触点1、2、3接通,从而实现使用多用电表测量不同物理量的功能。关于此多用电表,下列说法中正确的是_______。(填选项前面的字母)
A.当S接触点1时,多用电表处于测量电流的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔
B.当S接触点2时,多用电表处于测量电压的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔
C.当S接触点2时,多用电表处于测量电阻的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔
D.当S接触点3时,多用电表处于测量电压的挡位,其中接线柱B接的是红表笔
(2)用实验室的多用电表进行某次测量时,指针在表盘的位置如图乙所示。
a.若所选挡位为直流50mA挡,则示数为________mA。
b.若所选挡位为电阻×10Ω挡,则示数为_______Ω。
c.若所选挡位为电阻×10Ω挡,则欧姆表表头内阻为_______Ω。
(3)用表盘为图乙所示的多用电表正确测量了一个约15Ω的电阻后,需要继续测量一个阻值约2kΩ的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前,请选择以下必需的步骤,并按操作顺序逐一写出步骤的序号:______________。
A.将红表笔和黑表笔接触
B.把选择开关旋转到“×100”位置
C.把选择开关旋转到“×1k”位置
D.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点
(4)某小组同学发现欧姆表的表盘刻线不均匀,分析在同一个挡位下通过待测电阻的电流和它的阻值的关系,他们分别画出了下列几种图像,其中可能正确的是________。
A. B.
C. D.
(5)图丙为图乙表盘的多用电表电阻挡中某一挡位的原理示意图,其中电流表的满偏电流,内阻,电池的电动势,内阻,电阻刻度中间值为“15”,则此时欧姆表为电阻×________挡。若该欧姆表使用一段时间后,欧姆表内电池的电动势下降为8V,内阻升高为,但仍可欧姆调零。调零后,测得某电阻的阻值为,则该电阻的真实值为____________。
21. (2026·贵州黔西南·二模)某款倍率分别为“×1”和“×10”欧姆表的内部电路如图甲所示,A、B是两个表笔的插孔,某实验小组使用该多用电表进行了一系列实验。使用前,该多用电表的指针已经指在表盘左侧“0”刻度线处,请回答下列问题:
(1)A插孔应插入_________(选填“红”或“黑”)表笔,开关S合向1时,选择的倍率为_________(选填“×1”或“×10”)。
(2)若选用“×10”挡,用该表测量某电阻的阻值,欧姆调零后,指针位置如图乙所示,则该电阻的测量值为_________Ω,若欧姆表使用一段时间,电源电动势E不变,内阻略有增加,欧姆调零后,该电阻的测量值相对于真实值_________(选填“偏大”“偏小”或“等大”)。
(3)测量多用电表“×1”挡内部电源的电动势与某毫安表的内阻,该小组同学先从表盘上读出多用电表“×1”挡的内阻,将待测毫安表、电阻箱和“×1”挡的多用电表串联在一起,调节电阻箱阻值,记录下多组毫安表的示数I和电阻箱的阻值R,作图像,如图丙所示。根据图像,多用电表“×1”挡内部电源的电动势为_________V,待测毫安表的内阻为_________Ω。(结果均保留2位有效数字)
22. (2025·福建福州·模拟预测)如图为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中 E 是电池;R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻,R6是可变电阻;虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位,5个挡位分别为直流电压1V挡和5V挡。直流电流1mA和2.5mA挡,欧姆×100Ω挡。
(1)测量时,接线柱B接的是___________________(填“红”或“黑”)表笔;若开关B端是与“1”相连的,则此时多用电表的挡位为_______________挡;(填题干中所给5个挡位中的一个)
(2)电路中R4与R5的比值__________________(填“大于”“小于”或“等于”);
(3)若电池E的电动势为1.5V,当把开关B端接到位置3,短接A、B表笔进行欧姆调零后,用该挡测量一个未知电阻阻值,指针偏转到电流表G满偏刻度的处,则该电阻的阻值为_________Ω。电池E使用时间较长,电池的电动势变小、内阻变大;将两表笔短接,调节R6,使电流表的示数达到满偏,然后将表笔与一未知电阻连接,则该电阻的测量值__________(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。实验要求若被测电阻阻值等于中值电阻时,测量的相对误差×100%不能超过±5%,则电池电动势降低为_______V (结果保留两位有效数字) 时必须更换电池。
23.
(2026·福建·一模)某实验小组用满偏电流且内阻的灵敏电流计和电动势分别为E=4.5V和E'=45V的电源等器材来制作多用电表,设计的电路图如图甲。已知该实验小组设计的多用电表的两个电流挡的量程分别为0~3mA和0~30mA,两个电压挡的量程分别为0~3V和0~15V,
(1)该多用电表的B表笔为___________(选填“红”“黑”)表笔。
(2)将开关S拨至2,正确操作后,将该多用电表串联接入电路,发现灵敏电流计的表盘指针指向如图乙所示,则该挡位下的读数为___________。
(3)电阻 _________
(4)将开关S拨至4,欧姆调零完成后,测某电阻时发现灵敏电流计的表盘指针指向如图乙所示,则该待测电阻阻值为___________。
目标四、电源电动势和内阻的测量
图1 图2
误差分析:(判断电阻误差、选择依据,和普通电阻内外接判断方法一样)
(1)>;= 如图1: 选择依据:电源内阻与电流表内阻倍数大;
(2)<;< 如图2: 选择依据:电源内阻与电压表内阻倍数大;
题型六、电源电动势和内阻的测量
24. (2026·福建福州·二模)某科学探究小组测量一款新型固态电池的电动势E和内阻r。提供有以下器材:
A.电流表A(量程为500mA,内阻等于0.5Ω)
B.电压表(量程为5V,内阻约为3kΩ)
C.电压表(量程为15V,内阻约为9kΩ)
D.滑动变阻器(最大阻值为30Ω)
E.定值电阻(阻值为2Ω)
F.待测电源(电动势约为4V,内阻r约为0.2Ω)
G.开关一个,导线若干
(1)为了尽量减小电压表读数带来的误差,电压表应该选择_______(选填“B”或“C”);
(2)为了尽量减小电源内阻测量误差,以下甲乙两幅电路图应该选择_______(选填“甲”或“乙”);
(4) 选择正确的电路图连接器材,通过改变滑动变阻器的阻值,测得电压表V与电流表A的示数变化的图像如图丙所示,请根据图像计算出电池电动势E=_______V,电池内阻r=_______Ω。
25.
(2026·河南郑州·模拟预测)某实验小组测量一个电源的电动势和内阻,实验室提供了如下实验器材:待测电源、电压表V(量程,内阻约为)、电流表A(量程,内阻约为)、电阻箱、电阻箱、定值电阻、开关三个、导线若干。设计的电路图如图甲所示。(计算结果均保留1位小数)
(1)按图甲电路图连接电路,闭合开关前将电阻箱调到最大值,闭合开关、,断开开关,调节电阻箱,当电流表满偏时,电压表的示数,电阻箱的阻值为,则电流表的内阻________。
(2)闭合开关,将电流表改装成量程为的电流表,则电阻箱接入电路的阻值________。
(3)断开开关,闭合开关、后多次调节电阻箱,记录每次调节后电阻箱的阻值及电流表的示数,根据测得的多组数据作出图像如图乙所示,则电源的电动势________,内阻________。
26.
(2022·福建·高考真题)在测量某电源电动势和内阻时,因为电压表和电流表的影响,不论使用何种接法,都会产生系统误差,为了消除电表内阻造成的系统误差,某实验兴趣小组设计了如图甲实验电路进行测量。已知。
(1)按照图甲所示的电路图,将图乙中的器材实物连线补充完整_____。
(2)实验操作步骤如下:
①将滑动变阻器滑到最左端位置
②接法Ⅰ:单刀双掷开关S与1接通,闭合开关,调节滑动变阻器R,记录下若干组数据的值,断开开关
③将滑动变阻器滑到最左端位置
④接法Ⅱ:单刀双掷开关S与2闭合,闭合开关,调节滑动变阻器R,记录下若干组数据的值,断开开关
⑤分别作出两种情况所对应的和图像
(3)单刀双掷开关接1时,某次读取电表数据时,电压表指针如图丙所示,此时_____V。
(4)根据测得数据,作出和图像如图丁所示,根据图线求得电源电动势____________V,内阻____________Ω。(结果均保留两位小数)
(5)由图丁可知____________(填“接法Ⅰ”或“接法Ⅱ”)测得的电源内阻更接近真实值。
(6)综合考虑,若只能选择一种接法,应选择____________(填“接法Ⅰ”或“接法Ⅱ”)测量更合适。
27.
(2026·广东梅州·模拟预测)某实验小组设计了如图甲所示的实验电路来测量电源的电动势和内阻。实验器材有:待测电源,阻值为的定值电阻,内阻可忽略的电流表,由粗细均匀的四分之一圆弧电阻丝构成的变阻器(总阻值也为,变阻器上有可指示滑片转过的角度的刻度盘),开关,导线若干。回答下列问题:
(1)闭合开关,在滑片逆时针转动的过程中,电流表示数____,电路消耗的总功率____(均填“增大”或“减小”)
(2)在实验中转动滑片,改变角度(弧度制),测量通过定值电阻的电流,以为纵坐标、为横坐标绘制出的图像如图乙所示。已知图线的斜率为,纵截距为b,则电源的电动势E=____________(用k、b、表示)。
28.
(2026·福建宁德·二模)某实验小组用图甲所示的电路测量西红柿电池的电动势和内阻。所用器材如下:西红柿电池、电阻箱、多用电表挡(阻值为)、开关、导线等。他们用图甲中电路测量西红柿电池的电动势和内阻。
(1)闭合开关前,应先把电阻箱的阻值调到_____(选填“最大”或“最小”)。
(2)某次测量,多用电表指针偏转如图乙所示,其读数为_____mA。
(3)结合多次测量所得数据,画出关系图线,如图丙所示。由图线求得电源的电动势_____,内阻_____。
(5)
若某同学误将图甲中的多用电表当成理想电表,结合图丙中的数据计算得到电源的电动势和内阻分别为和,由此产生的相对误差分别为:_______,_______。
29.
(2025·河北保定·一模)某实验小组想测量一电阻丝的电阻率及一电源的电动势和内阻,所利用的器材有:待测电源、电压表、电阻丝、保护电阻(阻值为 )、金属夹、刻度尺、开关、导线若干。
(1)将电阻丝拉直,测出其总长度为,直径为d,已知该金属丝的阻值为R,则该金属丝的电阻率_______;
(2)按如图所示电路将拉直的电阻丝接入,闭合开关S,移动金属夹至适当位置,记录电压表的示数U并测出对应电阻丝接入的长度L,多次重复上述步骤得到多组U 和L 的数据。开关闭合前金属夹应置于电阻丝________(选填“最左”或“最右”)端。
(3)为使描绘的图像呈直线,则所得关系式_______(用题中字母表示)。若图像的斜率为k,纵截距为b,则所测得电动势_______,内阻______(均用k、b、R、R0、L0字母表示)。分析可知,电动势的测量值_________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
30.
(2026·湖北孝感·二模)某研究小组收集了两个电学元件:电阻(阻值约为)和手机中的锂电池(电动势标称值为,允许最大放电电流为)。实验室备有如下器材:
A.电压表(量程,电阻约为)
B.电流表(量程,电阻约为)
C.电流表(量程,电阻约为)
D.滑动变阻器(,额定电流)
E.电阻箱()
F.开关S一只、导线若干
(1)为了测定电阻的阻值,选择以下________(选填“甲”或“乙”或“丙”或“丁”)实验电路图更合理。
图中的电流表A应选________(选填“A1”或“A2”)
(2)为测量锂电池的电动势和内阻,小红设计了如图甲所示的电路图。根据测量数据作出图像,如图乙所示。若该图像的斜率为,纵轴截距为,则该锂电池的电动势为________,内阻________(用、表示)。该实验电表的内阻的影响不可忽略,则电源内阻测量值_____(选填“偏大”或“偏小”或“不变”)。
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